人类利用仿生学发明了什么东西?(要有例子)

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人类利用仿生学发明了什么东西?(要有例子)

没人敢说我来胡说一下吧。人类利用仿生学发明的东西太多了,高科技的就不想说。说古代的吧!

第一个首推剪刀,火钳,仿虾螯原理制作得来。

第二个是鱼网,仿蜘蛛网原理得来。

第三个是梳子,仿鸟类的嘴得来。

第四个是活叶,仿蚌壳原理得来。人类的家俱带活叶开启的可是要到晚唐以后才有的哟!过去的都是盖式和轴式的。

第五是个船浆,这个就不用明说了,

以上的例子足够大家开拓思维了,还有很多大家接上。

啄木鸟整天这么啄来啄去,它的脑子经得起这么折腾吗

据说,啄木鸟头部运动的频率远远快于子 弹出膛的速度,这种情况下,它竟然没有得脑震荡,这是为什么呢? 这主要得益于啄木鸟独特的脑部结构,它脑组织周围长着一层骨骼,海绵状的骨骼里满满的都是 液体,在骨骼之外还长了强壮的肌 肉,起到了缓冲和减震的作用。. 因此,当啄木鸟用头部撞击树木 的时候,脑组织与外面的骨骼不会发 生猛烈碰撞,自然不会得脑震荡了。

啄木鸟是我们常见的鸟类,在我国分布较广的种类有绿啄木鸟和斑啄木鸟。它们专门觅食天牛、吉丁虫、透翅娥、蠢虫等害虫,每天能吃掉1500条左右。由于啄木鸟食量大和活动范围广,在13.3公顷的森林中,若有一对啄木鸟栖息,一个冬天就可啄食吉丁虫90%以上,啄食肩星天牛80%以上。

所以,人们称啄木鸟是“森林医生”。

人类利用仿生学发明了什么东西?(要有例子) - 真时天下

啄木鸟每天敲击树木约为500~600次,每啄一次的速度达到555cm/s,而头部摇动的速度更快,为580cm/s,啄木鸟啄食时,在碰到木头后0.5~1.0 ms内停止。也就是说,加速度能达到600~1500g。

啄木鸟可10-20次连啄,每个来回用时50ms。这样它的头部则不可避免地要受到非常剧烈的震动,但它既不会得脑震荡,也不会头痛,其中原因与啄木鸟自身特殊的身体结构有关。

原因1:头骨十分坚固

首先,啄木鸟的头骨十分坚固,由骨密质和骨松质组成,其大脑周围有一层绵状骨骼,内含液体,对外力能起缓冲和消震作用,它的脑壳周围还长满了具有减震作用的肌肉,能把喙尖和头部始终保持在一条直线上,使其在啄木时头部严格地进行直线运动。

啄术鸟的敲击方式很特别,每一击都是完全笔直的。一开始它先轻轻在树干上敲击数次,以确定位置,然后就十分精准地重复重力啄击,喙与树木撞击的瞬间头部绝不会扭动,这能避免产生扭曲力,防止脑部神经受伤和脑震荡。

正因为啄木鸟的喙尖和头部始终保持在一条直线上,因此,尽管它每天啄木不止,也能常年承受得起强大的震动力。同时,因为啄木鸟的大脑很小,只有区区2克,而一个正常人类的大脑,大概是1400克。尺寸很重要,在这种状况下,大脑越小,冲击力对大脑产生的影响越小。

原因2:巧妙的缓冲结构

其次,啄木鸟的大脑和头骨之间存在着小小的硬脑膜,这样就不会像人类一样发生脑震荡。

而且它们的大脑上下尺寸长于前后的尺寸,这就意味着作用在头骨上的力量被更好的分散了。这样能够减少作用力对啄木鸟的伤害,环绕整个头骨的舌骨结构在最初的冲击中扮演着安全带的作用,鸟嘴的上下部位不均等,当撞击力从鸟嘴尖传递到骨头的时候,这种结构削弱冲击力并使它远离了大脑。

头骨不同部位的"海绵"构造的层状骨骼能够帮助分散冲击力,因此也能保护大脑。

原因3:眼睛结构

另外,啄木鸟的眼睛结构也十分巧妙。高速摄像表明,在撞击之前的一瞬间,啄木鸟眼睛的瞬膜会快速闭上,既避免了撞击溅出的木屑伤害眼睛,又像一个安全带一样把眼睛裹住,免得眼睛蹦出来。

它的眼睛中的脉络膜用一种黏多糖填满空隙,能起到缓冲作用。同时,在鸟类眼睑上有一个像梳子一样的梳膜,可能也能起到防震作用,因为它一旦充血,就能暂时提高眼内压力,保护晶状体和视网膜。

原因:4:舌头

最奇妙的是啄木鸟的舌头。它的舌头极长,从上颚后部生出,穿过右鼻孔,分叉成两条,然后绕到头骨的上部和后部,经过颈部的两侧、下颚,在口腔中又合成一条舌头。这样的舌头就像一条橡皮筋,能够射出喙外达10厘米。

显然,这条长舌头的主要用途是为了把虫子从洞中钩出来,但是在每次啄木之前舌头收缩的话,就能吸收撞击力,也是一个很好的缓冲装置。

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这是个很有意思的问题,啄木鸟因为会啄树木中的害虫,被称为森林医生,但是你知道吗?啄木鸟在啄木的时候,每秒平均就要啄15下,而且由于其目的是将树木啄开,所以它需要大幅度的头部前后摆动的力量配合自己的喙才能完成啄木的动作,因此,在啄木的同时,啄木鸟的头部也是要受到很大的冲击力的。

按照这个理论,如果换成人的话,早已经撞晕或者得脑震荡了。那么,为什么小小的啄木鸟反而没事呢?我们一起来探讨一下这个有意思的问题。

在开始之前,我们先来辟个谣哈

关于啄木鸟的啄木频率和速度,在网上有一个呼声最高的说法,那就是:

啄木鸟啄木的频率,达到每秒15-16次,速度能达到每小时2092公里,这个速度,比时速55公里的汽车快37倍

相信这个说法是大家最常见的一个说法,而且许多小伙伴对这个看似详细的数字深信不疑。其实,在以上这个说法中,除了啄木鸟的最快频率为15-16次/秒是正确的外,其他都是被严重夸大的。

为什么这么说呢?首先,速度高达2092公里每小时,比55公里的汽车快38倍,并不是37倍(开个玩笑哈)。我们重点的说一下要产生2092公里每小时的速度需要什么?按照啄木鸟的体型,我们姑且算啄木鸟一次啄木头需要运动5公分左右,那么,啄米鸟的头就需要承受约三十四万个重力加速度的力,而需要驱动如此大的加速度至少需要20吨以上的力来推动。

按照这个理论来算,啄木鸟前后摆头的力如果高达20多吨的话,不用说把树啄一个洞,仅需要一下甚至能把树凿穿,还用的了一直啄木了?

其实,关于啄木鸟在啄木时产生的速度,按照科学的计算方式,就是啄木鸟的每次啄木的速度最快可达20公里每小时,而这个数值是啄木鸟能达到的极限了。而在这种频率的下,啄木鸟一天最多也就能啄600下。

啄木鸟为啥不得脑震荡?

即使按照20公里每小时的速度撞击头部,也足以使人脑震荡了,但是,为什么啄木鸟一天还能啄个几百下呢?原因很简单,啄木鸟为了啄木已经进化出了可以防止自己受伤的能力。

首先,啄木鸟的头部有四层“缓震科技”,第一层就是它整个头骨的骨质疏松里面充满了空气,这能起到一定的缓震作用,第二层是啄木鸟头骨中有一层棉状的外脑膜的;第三层是在啄木鸟外脑膜和脑髓中间有一个空隙,而空隙中充满了液体。第四层严格来说并不是缓震的,而是辅助缓震的,在高速运动下撞击,如果是旋转的话,对大脑的损伤是最大的,为了保证自己的头不会在巨大的撞击力下发生旋转,啄木鸟的头骨两侧长有发达的肌肉,这些肌肉的作用就是使啄木鸟的喙尖和头部始终保持在一条直线上。

正是有了这“四层缓震科技”才让啄木鸟在如此高频率的啄木下依然安然无恙。除此之外,在啄木鸟啄木时,大量的木屑会高速的飞出,如果这些木屑击中啄木鸟的眼球,那么即使有“缓震科技”,啄木鸟也会被击瞎。为了防止眼球受伤,啄木鸟会在自己的喙马上要碰到树干时的1毫秒内做出一个保护措施,那就是将眼睛内的瞬膜放下来牢牢的保护住眼球。

所有的啄木鸟都是“森林医生”吗?

啄木鸟因为其吃害虫的习性被称为“森林医生”,同时也是一种益鸟。但是,凡事没有绝对的,有一种啄木鸟,它非但很少吃虫子,反而还会伤害树木,它就是橡树啄木鸟。

橡树啄木鸟是一种美洲独有的啄木鸟,它虽然也会像其他的啄木鸟那样啄树木中的虫子,但是虫子并不是它的主食,它的主要食物是橡果,这也是它名字的由来。而且橡树啄木鸟有储藏食物的习性,而储藏的地点大都是树干里,所以,它会利用自己的喙将树木凿出一个大洞或者将树木凿的千疮百孔的,将橡果放在里面,而在这种巨大的损伤下,树木只有死路一条。

因此,严格意义上说,橡树啄木鸟并不是“森林医生”,相反的,它是树木“杀手”。

总结

啄木鸟每天高速的啄木之所以不会对头部造成损伤就是因为它的“四层防护”,那些适应不了这样生活的啄木鸟都已经在进化的过程中被淘汰掉了,而这正是“适者生存”的体现。

当然,不要以为每一种啄木鸟都是益鸟,像上面说的橡树啄木鸟就是一种“害鸟”。

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